(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなすと共に側壁部にＸ線出射窓が設けられた筐体と、
前記筐体内の一端側に配置され、電子を放出するフィラメントと、
前記筐体内の他端側に配置され、前記フィラメントから放出された前記電子を引き寄せる陽極部材と、
前記電子の衝突によって発生したＸ線が前記Ｘ線出射窓に向かうように前記陽極部材に形成されたターゲットと、
前記筐体の他端側に配置され、前記筐体内で発生した熱を吸収する熱吸収部材と、を備え、
前記陽極部材と前記熱吸収部材とには、締結部材が通され、当該締結部材の締結によって前記陽極部材と前記熱吸収部材とが結合されていることを特徴とするＸ線管。
【請求項２】
前記筐体は、前記陽極部材を保持した状態で前記側壁部の他端に設けられた保持壁部を更に有し、
前記陽極部材と前記熱吸収部材とは、前記保持壁部に密着固定されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線管。
【請求項３】
前記保持壁部には、前記締結部材が通る開口部が形成され、
前記陽極部材は、前記開口部を塞ぐように配置されていることを特徴とする請求項２記載のＸ線管。
【請求項４】
前記陽極部材は、前記開口部を貫通するように配置されていることを特徴とする請求項３記載のＸ線管。
【請求項５】
前記筐体の他端側は、前記陽極部材と同じ材料からなり、
前記陽極部材は、前記筐体の他端側と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線管。
【請求項６】
前記熱吸収部材は、前記筐体の他端に当接する本体部と、前記側壁部を包囲する包囲部と、を有し、
前記包囲部には、前記Ｘ線出射窓を露出させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のＸ線管。
【請求項７】
前記側壁部と前記包囲部とが接していることを特徴とする請求項６記載のＸ線管。
【請求項８】
前記側壁部のうち前記フィラメントを包囲する部分と前記包囲部との間に絶縁材料製の熱伝導部材が介在していることを特徴とする請求項６又は７記載のＸ線管。
【請求項９】
前記包囲部は、前記本体部から突出して前記筐体の他端側を包囲する第１の部分と、前記第１の部分に対して着脱自在に結合され、前記筐体の一端側を包囲する第２の部分と、を含んでいることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項記載のＸ線管。
【請求項１０】
前記側壁部の外側部分には、他の外側部分よりも内側に窪んだ窪み部が形成され、
前記Ｘ線出射窓は、前記窪み部の形成位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載のＸ線管。
【請求項１１】
前記Ｘ線出射窓の縁が前記窪み部の縁に接していることを特徴とする請求項１０記載のＸ線管。
【請求項１２】
請求項１記載のＸ線管の製造方法であって、
前記熱吸収部材を前記筐体の他端側に配置し、前記締結部材を前記陽極部材と前記熱吸収部材とに通し、当該締結部材を締結することで、前記陽極部材と前記熱吸収部材とを結合する工程を備えることを特徴とするＸ線管の製造方法。
【請求項１３】
前記筐体の側壁部をなすための筒状部材と、前記筐体の他端部をなすための板状部材とを準備し、前記陽極部材と前記板状部材とをロウ付けによって結合し、前記陽極部材を前記筒状部材の他端側に挿入し、前記板状部材を前記筒状部材の他端に結合する工程を更に備えることを特徴とする請求項１２記載のＸ線管の製造方法。
【請求項１４】
前記側壁部の外側部分に、他の外側部分よりも内側に窪んだ窪み部を形成し、前記窪み部の形成位置に前記Ｘ線出射窓を設ける工程を更に備えることを特徴とする請求項１２又は１３記載のＸ線管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管及びＸ線管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線を出射するＸ線管が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このようなＸ線管は、空気等の気体にＸ線を照射してイオンガスを生成し、対象物の除電を行う除電装置等に用いられる。Ｘ線管を用いた除電装置は幅広い分野で採用されており、例えば半導体の製造工程等、厳しい温度管理が求められる環境で用いられる場合がある。そのような環境では、Ｘ線管から発生する熱によって温度管理を阻害することがないように、Ｘ線管を十分に冷却することが求められる。
【０００３】
Ｘ線管を冷却する技術としては、円筒状の真空ガラス容器の一端に対陰極（陽極部材）を設けたＸ線管本体と、Ｘ線管本体を収容し、Ｘ線管本体から発生する熱を吸収する熱吸収部材と、を備えたＸ線管が開示されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたＸ線管では、熱吸収部材は、Ｘ線管本体の一端に取り付けられる取付板と、Ｘ線管本体の側面を囲むと共に取付板に取り付けられるシールドケースと、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５３６２８４号公報
【特許文献２】実公平４−３８４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載されたＸ線管では、陽極部材及び熱吸収部材を互いに連結する要素がないため、主要な熱源である陽極部材から熱吸収部材に効率よく熱が伝わらず、Ｘ線管を十分に冷却することができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、十分に冷却することができるＸ線管及びＸ線管の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＸ線管は、筒状をなすと共に側壁部にＸ線出射窓が設けられた筐体と、筐体内の一端側に配置され、電子を放出するフィラメントと、筐体内の他端側に配置され、フィラメントから放出された電子を引き寄せる陽極部材と、電子の衝突によって発生したＸ線がＸ線出射窓に向かうように陽極部材に形成されたターゲットと、筐体の他端側に配置され、筐体内で発生した熱を吸収する熱吸収部材と、を備え、陽極部材と熱吸収部材とには、締結部材が通され、当該締結部材の締結によって陽極部材と熱吸収部材とが結合されていることを特徴とする。
【０００８】
このようなＸ線管では、締結部材の締結によって陽極部材と熱吸収部材とが結合されている。これにより、陽極部材が熱吸収部材に近接した状態で保持され、締結部材自体も熱伝導経路として機能するので、陽極部材から熱吸収部材に効率よく熱を伝えることができる。従って、陽極部材を十分に冷却することができる。なお、このＸ線管は、フィラメントからの電子が筐体の軸方向に移動するのに対し、ターゲットで発生したＸ線が筐体の側壁部のＸ線出射窓に向かう、いわゆる反射型のＸ線管となっている。このため、熱吸収部材を陽極部材に近接させていても、Ｘ線が熱吸収部材によって妨げられることはない。
【０００９】
ここで、筐体は、陽極部材を保持した状態で側壁部の他端に設けられた保持壁部を更に有し、陽極部材と熱吸収部材とは、保持壁部に密着固定されていることが好ましい。この場合、陽極部材が保持壁部を介して熱吸収部材に接続されるので、保持壁部が熱伝導経路として機能し、陽極部材から熱吸収部材に更に効率よく熱を伝えることができる。
【００１０】
また、保持壁部には、締結部材が通る開口部が形成され、陽極部材は、開口部を塞ぐように配置されていることが好ましい。この場合、締結部材による熱伝導経路と、保持壁部による熱伝導経路とを簡単な構成で両立できる。
【００１１】
また、陽極部材は、開口部を貫通するように配置されていることが好ましい。この場合、保持壁部の開口部を貫通した陽極部材に、熱吸収部材を直接当接させることができるため、陽極部材から熱吸収部材に更に効率よく熱を伝えることができる。
【００１２】
また、筐体の他端側は、陽極部材と同じ材料からなり、陽極部材は、筐体の他端側と一体的に形成されていることが好ましい。この場合、陽極部材に熱吸収部材を直接当接させることができるため、陽極部材から熱吸収部材に更に効率よく熱を伝えることができる。
【００１３】
また、熱吸収部材は、筐体の他端に当接する本体部と、側壁部を包囲する包囲部と、を有し、包囲部には、Ｘ線出射窓を露出させる開口部が形成されていることが好ましい。この場合、陽極部材から発生した熱が、筐体の他端に当接する本体部と、筐体の側壁部を包囲する包囲部とによって吸収されるため、陽極部材を更に十分に冷却することができる。なお、Ｘ線出射窓を透過したＸ線は、包囲部の開口部を通って出射される。
【００１４】
また、側壁部と包囲部とが接していることが好ましい。この場合、側壁部から包囲部に更に効率よく熱が伝わるため、陽極部材を更に十分に冷却することができる。
【００１５】
また、側壁部のうちフィラメントを包囲する部分と包囲部との間に絶縁材料製の熱伝導部材が介在していることが好ましい。この場合、熱伝導部材によって、フィラメントと包囲部との絶縁が確保されると共に、フィラメントから発生した熱が包囲部に効率よく伝えられる。このため、フィラメントを十分に冷却することができる。
【００１６】
また、包囲部は、本体部から突出して筐体の他端側を包囲する第１の部分と、第１の部分に対して着脱自在に結合され、筐体の一端側を包囲する第２の部分と、を含んでいることが好ましい。この場合、第２の部分を取り外し、熱吸収部材の本体部から突出する包囲部の長さを短くした状態で、筐体に熱吸収部材を装着することができるため、Ｘ線管の組み立てが容易となる。
【００１７】
また、側壁部の外側部分には、他の外側部分よりも内側に窪んだ窪み部が形成され、Ｘ線出射窓は、窪み部の形成位置に設けられていることが好ましい。この場合、窪み部がない場合に比べ、Ｘ線出射窓がＸ線管の内側に位置する。このため、Ｘ線出射窓からＸ線管の外側に熱が伝わり難くなる。従って、Ｘ線管の使用環境の温度管理に与える影響を抑制することができる。なお、熱吸収部材が包囲部を有している場合には、窪み部によって、側壁部と包囲部との間に空間が形成される。この空間の断熱作用により、Ｘ線が出射される方向に更に熱が伝わり難くなる。
【００１８】
また、Ｘ線出射窓の縁が窪み部の縁に接していることが好ましい。この場合、窪み部内でＸ線出射窓を最大化し、Ｘ線の照射範囲を広くすることができる。
【００１９】
本発明に係るＸ線管の製造方法は、上記Ｘ線管の製造方法であって、熱吸収部材を筐体の他端側に配置し、締結部材を陽極部材と熱吸収部材とに通し、当該締結部材を締結することで、陽極部材と熱吸収部材とを結合する工程を備えることを特徴とする。
【００２０】
このような製造方法によれば、陽極部材と熱吸収部材とが結合されたＸ線管を製造することができる。製造されたＸ線管では、陽極部材は熱吸収部材に近接した状態に保持されるため、陽極部材から熱吸収部材に効率よく熱が伝わる。また、締結部材自体も熱伝導経路となり、陽極部材から熱吸収部材に更に効率よく熱が伝わる。従って、陽極部材を十分に冷却することができる。
【００２１】
ここで、筐体の側壁部をなすための筒状部材と、筐体の他端部をなすための板状部材とを準備し、陽極部材と板状部材とをロウ付けによって結合し、陽極部材を筒状部材の他端側に挿入し、板状部材を筒状部材の他端に結合する工程を更に備えることが好ましい。この場合、筐体の他端部に陽極部材を保持した保持壁部が設けられ、陽極部材と保持壁部とがロウ付けによって結合されているＸ線管を製造することができる。製造されたＸ線管では、陽極部材は、ロウ付けによって保持壁部に隙間なく固定される。このため、陽極部材から熱吸収部材に、保持壁部を介して効率よく熱を伝えることができる。
【００２２】
また、側壁部の外側部分に、他の外側部分よりも内側に窪んだ窪み部を形成し、窪み部の形成位置にＸ線出射窓を設ける工程を更に備えることが好ましい。この場合、窪み部を形成しない場合に比べ、Ｘ線出射窓がＸ線管の内側に位置したＸ線管を製造することができる。製造されたＸ線管では、Ｘ線出射窓からＸ線管の外側に熱が伝わり難くなる。このため、Ｘ線管の使用環境の温度管理に与える影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、十分に冷却することができるＸ線管及びＸ線管の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るＸ線管の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１中のＸ線管本体の平面図である。
【図３】図１中のＸ線管本体の左側面図である。
【図４】図１のＸ線管の製造工程を示す図である。
【図５】図１のＸ線管の製造工程を示す図である。
【図６】図１のＸ線管の製造工程を示す図である。
【図７】図１のＸ線管の製造工程を示す図である。
【図８】図１のＸ線管の製造工程を示す図である。
【図９】図１のＸ線管の製造工程を示す図である。
【図１０】図１のＸ線管の製造工程を示す図である。
【図１１】第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明に係るＸ線管の第２実施形態を示す断面図である。
【図１３】図１２中のＸ線管本体の平面図である。
【図１４】図１２中のＸ線管本体の左側面図である。
【図１５】本発明に係るＸ線管の第３実施形態を示す断面図である。
【図１６】図１５中のＸ線管本体の平面図である。
【図１７】図１６中のＸ線管本体の左側面図である。
【図１８】本発明に係るＸ線管の第４実施形態を示す断面図である。
【図１９】図１５中のＸ線管本体の平面図である。
【図２０】図１６中のＸ線管本体の左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るＸ線管の好適な実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係るＸ線管の第１実施形態を示す断面図である。図２は、図１中のＸ線管本体の平面図、図３は、図１中のＸ線管本体の左側面図である。図１及び２に示すように、Ｘ線管１は、Ｘ線管本体２と、Ｘ線管本体２から発生した熱を吸収する熱吸収部材３とを備えている。
【００２６】
Ｘ線管本体２は、筒状の筐体４と、筐体４内の一端側に配置されたフィラメント５と、筐体４内の他端側に配置された陽極部材６と、陽極部材６の表面に形成されたターゲット７とを備えている。
【００２７】
筐体４は、一端側の収容部８と、他端側の収容部９とを有している。収容部８は、ガラス製の本体部１０と、金属製の継手部１１とを有している。本体部１０は、円筒状の側壁部１０ａと、側壁部１０ａの一端を封止する壁部１０ｂとが一体的に形成されたものである。継手部１１は、円筒状の側壁部１１ａの両端にフランジ部１１ｂ，１１ｃを設けたものであり、例えばコバール、銅、又はステンレスからなる。側壁部１１ａの外径は、側壁部１０ａの外径と略同等である。フランジ部１１ｂは、側壁部１１ａの一端から内側に突出している。フランジ部１１ｃは、側壁部１１ａの他端から外側に突出している。フランジ部１１ｂは側壁部１０ａの他端に当接し、側壁部１１ａの外周は側壁部１０ａの外周と揃っている。継手部１１と本体部１０とは、接着等によって結合され、継手部１１と本体部１０との境界部が封止されている。
【００２８】
収容部９は、筒状の側壁部１３と、側壁部１３の他端に設けられた壁部１４（保持壁部）とを有している。側壁部１３は、例えばコバール、銅、又はステンレスからなる円筒状部材によって構成されている。側壁部１３の外側部分には、図３に示すように、他の外側部分よりも内側に窪んだ窪み部１３ｄが形成されている。側壁部１３の外周部分を切り欠くように形成され、図２に示すように、窪み部１３ｄの底面は矩形の平面となっている。側壁部１３のうち、窪み部１３ｄが形成されている部分には、略円形の開口１３ｅが形成されている。開口１３ｅの縁Ｒ２は、窪み部１３ｄの縁Ｒ１に接している。
【００２９】
図１及び２に示すように、側壁部１３の外面には、開口１３ｅを塞ぐようにシート１５が配置されている。シート１５は、例えばベリリウムからなる。側壁部１３とシート１５とは、ロウ付け等によって結合され、開口１３ｅが封止されている。シート１５のうち、開口１３ｅに対応する部分によって、Ｘ線が透過しやすいＸ線出射窓Ｗが構成されている。すなわち、窪み部１３ｄの形成位置にはＸ線出射窓Ｗが設けられ、Ｘ線出射窓Ｗの縁Ｒ２は窪み部１３ｄの縁Ｒ１に接している。また、側壁部１３の一端にはフランジ部１３ｂが設けられ、他端にはフランジ部１３ａが設けられている。
【００３０】
壁部１４は、例えばコバール、銅、又はステンレスからなる円板状部材によって構成されている。壁部１４の外径は、フランジ部１３ａの外径と略同等である。壁部１４の略中央位置には略円形の開口１４ａが形成されている。壁部１４の一方面側では、開口１４ａの周囲に座ぐり穴１４ｂが形成されている。壁部１４の一方面はフランジ部１３ａに当接し、壁部１４の外周はフランジ部１３ａの外周と揃っている。壁部１４の外周部分とフランジ部１３ａとはロウ付けや溶接等によって結合され、側壁部１３と壁部１４との境界部が封止されている。
【００３１】
収容部９のフランジ部１３ｂは、収容部８のフランジ部１１ｃに当接している。フランジ部１３ｂの外径はフランジ部１１ｃの外径と略同等であり、フランジ部１３ｂの外周はフランジ部１１ｃの外周と揃っている。フランジ部１３ｂとフランジ部１１ｃとはロウ付けや溶接等によって結合され、収容部９と収容部８との境界部が封止されている。
【００３２】
フィラメント５は、例えばタングステンからなる発熱線５ａと、発熱線５ａの両端部に接続された一対のリード線５ｂ，５ｂと、を有し、収容部８内に収容されている。一対のリード線５ｂ，５ｂは、ピン状の端子１２，１２にそれぞれ接続され、端子１２，１２は、壁部１０ｂを通し、収容部８の外側に延在している。端子１２，１２に電力を供給すると、発熱線５ａが発熱し、熱電子を放出する。
【００３３】
陽極部材６は、例えばコバール、銅、又はステンレスからなる円柱状の部材である。陽極部材６は、収容部９内に収容されており、陽極部材６の中心軸Ｌ１は側壁部１３の中心軸Ｌ２に沿っている。陽極部材６の他端側の端面６ｂは、陽極部材６の中心軸Ｌ１に対して略垂直となっている。陽極部材６の他端側には、中心軸Ｌ１に沿う雌ネジ孔６ｃが形成されている。陽極部材６の一端側の端面６ａは、中心軸Ｌ１に対して傾斜している。端面６ａの略中央には、例えばタングステンからなるターゲット７が蒸着等によって形成されている。
【００３４】
陽極部材６の他端側は、壁部１４の座ぐり穴１４ｂに嵌め込まれ、端面６ｂが座ぐり穴１４ｂの底面に当接している。陽極部材６と壁部１４とはロウ付けによって結合され、壁部１４の開口１４ａは陽極部材６によって封止されている。端面６ｂの中央部分及び雌ネジ孔６ｃは、開口１４ａから露出している。端面６ａは、フィラメント５とＸ線出射窓Ｗとに面している。
【００３５】
陽極部材６は、正電圧が印加されると、フィラメント５から発生した熱電子を引き寄せる。ターゲット７は、熱電子の衝突に伴ってＸ線を発生する。ターゲット７が形成された端面６ａは、フィラメント５に面すると共に、Ｘ線出射窓Ｗにも面していることから、ターゲット７で発生したＸ線はＸ線出射窓Ｗに向かう。すなわち、ターゲット７は、電子の衝突により発生したＸ線がＸ線出射窓Ｗに向かうように形成されている。
【００３６】
このようにして、筐体４内の一端側にはフィラメント５が配置され、筐体４の他端側には陽極部材６が配置されている。筐体４の内部は密封され、略真空となっている。筐体４の外側に延在している端子１２，１２のそれぞれには、電力供給用に、高耐圧のケーブル１６が接続されている。端子１２，１２とケーブル１６，１６との接続部Ｊ１，Ｊ１は、筐体４の一端側の部分と共に熱収縮チューブ１７によって包囲されている。熱収縮チューブ１７の内側には樹脂を充填してモールド部１８が形成され、モールド部１８内に接続部Ｊ１，Ｊ１が埋設されている。これにより、端子１２，１２及び接続部Ｊ１，Ｊ１が補強されると共に、周囲から確実に絶縁されている。
【００３７】
次に熱吸収部材３について説明する。
【００３８】
熱吸収部材３は、筐体４の他端側に配置された本体部１９と、本体部１９から一端側に突出した筒状の包囲部２０とを有している。包囲部２０は、側壁部１０ａ，１１ａ，１３を包囲している。熱吸収部材３は、例えばアルミやステンレス等、熱伝導率が高い金属材料からなる。
【００３９】
本体部１９には、一端側と他端側とに開口する貫通孔１９ａが形成されている。貫通孔１９ａには、他端側から一端側に向けてボルト２１（締結部材）が通されている。ボルト２１の先端部は、壁部１４の開口１４ａを通り、陽極部材６の雌ネジ孔６ｃに締結されている。すなわち、ボルト２１は、本体部１９と陽極部材６とに通され、ボルト２１の締結によって陽極部材６と本体部１９とが結合されている。これにより、陽極部材６と本体部１９とは、互いに近接した状態に保持され、壁部１４に密着固定されている。
【００４０】
また、本体部１９には、複数の雌ネジ孔１９ｂが形成されている。雌ネジ孔１９ｂによって、外部機器に本体部１９をボルトで取り付けることが可能となっている。
【００４１】
包囲部２０は、包囲部２２（第１の部分）と包囲部２３（第２の部分）とを含んでいる。包囲部２２は、本体部１９と一体的に形成され、収容部９を包囲している。包囲部２２には、Ｘ線出射窓Ｗを露出させる略円形の開口２２ａが形成されている。Ｘ線出射窓Ｗを透過したＸ線は、開口２２ａを通って出射される。包囲部２３は、包囲部２２の一端側に配置され、収容部８を包囲している。包囲部２２の一端側の内周には、雌ネジ部２２ｂが形成されている。包囲部２３の他端側の外周には、雄ネジ部２３ａが形成されている。包囲部２２と包囲部２３とは、雌ネジ部２２ｂに雄ネジ部２３ａをねじ込むことで着脱自在に連結されている。
【００４２】
包囲部２３の一端側には、蓋部材２４が着脱自在に取り付けられている。蓋部材２４には、ケーブル１６，１６を通すための開口２４ａが形成されている。ケーブル１６，１６は、開口２４ａを通して熱吸収部材３の外部に引き出され、制御用のコントローラに接続される。
【００４３】
続いて、上述したＸ線管１の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、図４に示すように、側壁部１３をなすための円筒状部材Ｅ１を準備し、その両端部にフランジ部１３ａ，１３ｂを形成する。次に、図５に示すように、フランジ部１３ａ，１３ｂの間で円筒状部材Ｅ１の外周部分を切り欠き、窪み部１３ｄを形成する。次に、窪み部１３ｄを形成した部分に、図６に示すように開口１３ｅを形成する。これらの加工は、切削等によって行う。開口１３ｅが形成された円筒状部材Ｅ１の外面には、開口１３ｅを塞ぐようにシート１５を配置する。この状態で、円筒状部材Ｅ１とシート１５とをロウ付け等によって結合し、開口１３ｅを封止する。
【００４５】
次に、図７に示すように、壁部１４をなすための円板状部材Ｅ２に開口１４ａ及び座ぐり穴１４ｂを形成する。また、ターゲット７が形成された陽極部材６を準備する。そして、陽極部材６と円板状部材Ｅ２とをロウ付けによって結合し、開口１４ａを封止する。
【００４６】
次に、図８に示すように、陽極部材６を円筒状部材Ｅ１に挿入し、円板状部材Ｅ２の一方面と円筒状部材Ｅ１のフランジ部１３ａとを当接させ、円板状部材Ｅ２の外周とフランジ部１３ａの外周とを揃える。また、陽極部材６の端面６ａがＸ線出射窓Ｗに面するように、円板状部材Ｅ２と円筒状部材Ｅ１との位置関係を調節する。この状態で、円板状部材Ｅ２の外周部分と円筒状部材Ｅ１のフランジ部１３ａとをロウ付けや溶接等によって結合し、円筒状部材Ｅ１と円板上部材Ｅ２との境界部を封止する。これにより、陽極部材６を収容した収容部９が準備される。
【００４７】
次に、図９に示すように、フィラメント５を収容した収容部８を準備し、フランジ部１３ｂとフランジ部１１ｃとを当接させ、フランジ部１３ｂの外周とフランジ部１１ｃの外周とを揃える。この状態で、フランジ部１３ｂとフランジ部１１ｃとをロウ付けや溶接等によって結合し、収容部９と収容部８との境界部を封止する。
【００４８】
次に、図１０に示すように、端子１２，１２のそれぞれにケーブル１６を接続する。端子１２，１２とケーブル１６，１６との接続部Ｊ１，Ｊ１を、筐体４の一端側の部分と共に熱収縮チューブ１７によって包囲し、熱収縮チューブ１７の内側に樹脂を充填してモールド部１８を形成する。
【００４９】
次に、包囲部２３が取り外された状態の熱吸収部材３を準備し、Ｘ線管本体２の他端側を包囲部２２に挿入し、壁部１４を本体部１９に当接させる。包囲部２３を取り外しておくことで、Ｘ線管本体２を挿入する筒状部分の長さが短くなるため、Ｘ線管本体２に熱吸収部材３を装着する作業が容易となる。
【００５０】
次に、本体部１９の他端側から、本体部１９の貫通孔１９ａ及び壁部１４の開口１４ａにボルト２１を通し、陽極部材６の雌ネジ孔６ｃに締結する。すなわち、ボルト２１を、本体部１９と陽極部材６とに通し、ボルト２１の締結によって陽極部材６と本体部１９とを結合する。
【００５１】
次に、包囲部２３に蓋部材２４を取り付け、Ｘ線管本体２の一端側を包囲部２３に挿入する。このときに、ケーブル１６，１６を蓋部材２４の開口２４ａに通す。包囲部２３の雄ネジ部２３ａを包囲部２２の雌ネジ部２２ｂにねじ込むことで、包囲部２３を包囲部２２に連結する。包囲部２３を包囲部２２に連結した後に蓋部材２４を取り付けてもよい。
【００５２】
以上により、陽極部材６と熱吸収部材３とが結合されたＸ線管１を製造することができる。このＸ線管１では、ケーブル１６，１６から端子１２，１２に電力が供給されると、フィラメント５が熱電子を放出する。陽極部材６に正電圧が印加されると、熱電子が陽極部材６に引き寄せられて加速され、ターゲット７に衝突する。すると、ターゲット７からＸ線出射窓Ｗに向かってＸ線が発生する。このＸ線はＸ線出射窓Ｗを透過し、更に開口２２ａを通ってＸ線管１の外部に出射される。
【００５３】
このとき、ターゲット７は、電子の衝突によって発熱する。ターゲット７が発熱すると、ターゲット７を保持する陽極部材６全体が高温となり、Ｘ線管１の主要な熱源となる。この状況において、陽極部材６は、ボルト２１の締結によって熱吸収部材３に結合されている。これにより、陽極部材６が熱吸収部材３に近接した状態で保持され、ボルト２１自体も熱伝導経路として機能するので、陽極部材６から熱吸収部材３に効率よく熱を伝えることができる。従って、陽極部材６を十分に冷却することができる。なお、このＸ線管１は、フィラメント５からの電子が筐体４の軸方向に移動するのに対し、ターゲット７で発生したＸ線が筐体４の側壁部１３のＸ線出射窓Ｗに向かう、いわゆる反射型のＸ線管となっている。このため、熱吸収部材３を陽極部材６に近接させていても、Ｘ線が熱吸収部材３によって妨げられることはない。
【００５４】
陽極部材６と熱吸収部材３とは、壁部１４に密着固定されている。陽極部材６は、ロウ付けによって壁部１４に隙間なく固定される。これにより、陽極部材６が壁部１４を介して熱吸収部材３に接続されるので、壁部１４が熱伝導経路として機能し、陽極部材６から熱吸収部材３に更に効率よく熱を伝えることができる。
【００５５】
壁部１４には、ボルト２１が通る開口１４ａが形成され、陽極部材６は、開口１４ａを塞ぐように配置されている。これにより、ボルト２１による熱伝導経路と、壁部１４による熱伝導経路とを簡単な構成で両立できる。
【００５６】
熱吸収部材３は、筐体４の他端に当接する本体部１９と、側壁部１０ａ，１１ａ，１３を包囲する包囲部２０と、を有し、包囲部２０には、Ｘ線出射窓Ｗを露出させる開口２２ａが形成されている。これにより、陽極部材６から発生した熱が、筐体４の他端に当接する本体部１９と、筐体４の側壁部１３を包囲する包囲部２０とによって吸収されるため、陽極部材６を更に十分に冷却することができる。
【００５７】
側壁部１３の外側部分には、他の外側部分よりも内側に窪んだ窪み部１３ｄが形成され、Ｘ線出射窓Ｗは、窪み部１３ｄの形成位置に設けられている。これにより、窪み部１３ｄがない場合に比べ、Ｘ線出射窓ＷがＸ線管１の内側に位置する。このため、Ｘ線出射窓ＷからＸ線管１の外側に熱が伝わり難くなる。従って、Ｘ線管１の使用環境の温度管理に与える影響を抑制することができる。なお、側壁部１３は包囲部２０に包囲されているため、窪み部１３ｄによって、側壁部１３と包囲部２０との間に空間が形成されている。この空間の断熱作用により、Ｘ線が出射される方向に更に熱が伝わり難くなっている。
【００５８】
Ｘ線出射窓Ｗの縁Ｒ２は窪み部１３ｄの縁Ｒ１に接している。これにより、窪み部１３ｄ内でＸ線出射窓Ｗが最大化され、Ｘ線の照射範囲が広くなっている。
【００５９】
なお、図１１に示すように、陽極部材６が壁部１４の開口１４ａに貫通していてもよい。この場合、壁部１４の開口１４ａを貫通した陽極部材６に、熱吸収部材３を直接当接させることができるため、陽極部材６から熱吸収部材３に更に効率よく熱を伝えることができる。
【００６０】
また、フィラメント５を包囲する側壁部１０ａと包囲部２０との間に、シリコーン等の絶縁材料からなる熱伝導部材３０が介在していてもよい。この場合、熱伝導部材３０によって、フィラメント５と包囲部２０との絶縁が確保されると共に、フィラメント５から発生した熱が包囲部２０に効率よく伝えられる。このため、フィラメント５を十分に冷却することができる。
【００６１】
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は、第２実施形態を示す断面図である。図１３は、図１２中のＸ線管本体の平面図、図１４は、図１２中のＸ線管本体の左側面図である。第２実施形態のＸ線管１Ａは、第１実施形態における側壁部１３、壁部１４、及び陽極部材６を一体的に形成したものである。
【００６２】
図１２〜１４に示すように、Ｘ線管１Ａの筐体４Ａは、収容部９の代わりに収容部２５を有している。収容部２５は、例えばコバール、銅、又はステンレスからなる円柱状の部材の一端側に、中心軸Ｌ３に沿う穴２５ａが形成され、他端側に、中心軸Ｌ３に沿う雌ネジ孔２５ｂが形成されたものである。穴２５ａの側壁部２５ｃの外側部分には、他の外側部分よりも内側に窪んだ窪み部２５ｄが形成されている。窪み部２５ｄの底面は平面となっている。側壁部２５ｃのうち、窪み部２５ｄが形成されている部分には、平面視で略円形の開口２５ｅが形成されている。側壁部２５ｃの外面には、開口２５ｅを塞ぐようにシート１５が配置され、側壁部２５ｃとシート１５とがロウ付け等によって結合されている。シート１５のうち、開口２５ｅに対応する部分によって、Ｘ線が透過しやすいＸ線出射窓Ｗが構成されている。
【００６３】
穴２５ａの底部には、Ｘ線出射窓Ｗに面するように、中心軸Ｌ３に対して傾斜した斜面２５ｆが形成されている。斜面２５ｆの略中央には、ターゲット７が蒸着等によって形成されている。このように構成された収容部２５では、穴２５ａの側壁部２５ｃが側壁部１３に相当し、雌ネジ孔２５ｂが雌ネジ孔６ｃに相当する。また、穴２５ａの底部が、陽極部材６に相当する陽極部材２５ｇとなる。
【００６４】
収容部２５の一端は、収容部８のフランジ部１１ｃに当接している。収容部２５の外径はフランジ部１１ｃの外径と略同等であり、収容部２５の外周はフランジ部１１ｃの外周と揃っている。収容部２５の外周部分とフランジ部１１ｃとはロウ付けや溶接等によって結合され、収容部２５と収容部８との境界部が封止されている。
【００６５】
また、収容部２５の外径は、包囲部２３の内径と略同等となっており、収容部２５は包囲部２３と嵌合している。これにより、収容部２５の側壁部２５ｃは包囲部２３に接している。
【００６６】
Ｘ線管１Ａでは、筐体４Ａの他端側をなす収容部２５は、陽極部材２５ｇと同じ材料からなり、陽極部材２５ｇは、収容部２５と一体的に形成されている。これにより、陽極部材２５ｇに熱吸収部材３を直接当接させることができるため、陽極部材２５ｇから熱吸収部材３に更に効率よく熱を伝えることができる。また、側壁部２５ｃと包囲部２３とが接することで、側壁部２５ｃから包囲部２３に更に効率よく熱が伝わる。従って、陽極部材２５ｇを更に十分に冷却することができる。
【００６７】
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。図１５は、第３実施形態を示す断面図である。図１６は、図１５中のＸ線管本体の平面図、図１７は、図１５中のＸ線管本体の左側面図である。第３実施形態のＸ線管１Ｂは、第１実施形態における側壁部１３と包囲部２３とが接するようにしたものである。
【００６８】
図１５〜１７に示すように、Ｘ線管１Ｂの筐体４Ｂは、収容部９の代わりに収容部９Ｂを有している。収容部９Ｂは、側壁部１３及び壁部１４の代わりに側壁部２６及び壁部２７を有している。
【００６９】
側壁部２６は、側壁部１３と同様に円筒状部材によって構成されている。側壁部２６には、窪み部１３ｄと同様の窪み部２６ｄが形成され、窪み部２６ｄの形成位置にＸ線出射窓Ｗが設けられている。側壁部２６の一端には、フランジ部１３ｂと同様のフランジ部２６ｂが設けられている。側壁部２６の外径は、フランジ部２６ｂを除いて略均一となっている。側壁部２６の他端側では、開口の周囲に座ぐり穴２６ａが形成されている。
【００７０】
壁部２７は、壁部１４と同様に円板状部材によって構成されている。壁部２７の外径は、座ぐり穴２６ａの内径と略同等である。壁部２７の厚さは、座ぐり穴２６ａの深さと略同等である。壁部２７には、開口１４ａと同様の開口２７ａが形成されている。壁部２７の一方面側には座ぐり穴１４ｂと同様の座ぐり穴２７ｂが形成されている。壁部２７の他方面側には、開口２７ａの周囲に座ぐり穴２７ｃが形成されている。
【００７１】
壁部２７は座ぐり穴２６ａに嵌め込まれ、壁部２７の一方面は座ぐり穴２６ａの底面に当接している。座ぐり穴２７ｃの側壁部２７ｄは、座ぐり穴２６ａの側壁部２６ｆに包囲されている。側壁部２７ｄと側壁部２６ｆとはロウ付けや溶接等によって結合され、側壁部２６と壁部２７との境界部が封止されている。フランジ部１３ｂと同様に、フランジ部２６ｂは、収容部８のフランジ部１１ｃに結合され、収容部９Ｂと収容部８との境界部が封止されている。座ぐり穴１４ｂと同様に、座ぐり穴２７ｂには陽極部材６が嵌め込まれている。陽極部材６と壁部２７とはロウ付けによって結合され、壁部２７の開口２７ａは陽極部材６によって封止されている。
【００７２】
フランジ部２６ｂを除く側壁部２６の外径は、包囲部２３の内径と略同一となっており、側壁部２６のフランジ部２６ｂを除く部分は包囲部２３と嵌合している。これにより、側壁部２６は包囲部２３に接している。また、本体部１９の一端側には円環状の溝部１９ｃが形成され、溝部１９ｃには側壁部２６ｆ及び側壁部２７ｄが嵌め込まれている。
【００７３】
Ｘ線管１Ｂでは、側壁部２６と包囲部２３とが接することで、側壁部２６から包囲部２３に効率よく熱が伝わる。従って、陽極部材６を更に十分に冷却することができる。
【００７４】
続いて、本発明の第４実施形態について説明する。図１８は、第４実施形態を示す断面図である。図１９は、図１８中のＸ線管本体の平面図、図２０は、図１８中のＸ線管本体の左側面図である。第４実施形態のＸ線管１Ｃは、第３実施形態における側壁部２６のフランジ部２６ｂ及び継手部１１のフランジ部１１ｃをなくし、筐体４Ｂと包囲部２３とが嵌合する長さを長くしたものである。
【００７５】
図１８〜２０に示すように、Ｘ線管１Ｃの筐体４Ｃは、収容部８及び収容部９Ｂの代わりに収容部８Ｃ及び収容部９Ｃを有している。
【００７６】
収容部８Ｃは、継手部１１の代わりに継手部２８を有している。継手部２８は、側壁部１１ａと同様の側壁部２８ａの一端に、フランジ部１１ｂと同様のフランジ部２８ｂを設けたものである。
【００７７】
収容部９Ｃは、側壁部２６の代わりに側壁部２９を有している。側壁部２９は、側壁部１３と同様に円筒状部材によって構成されている。側壁部２９の外径は、側壁部２８ａの外径と略同等である。側壁部２９には、窪み部１３ｄと同様の窪み部２９ｄが形成され、窪み部２９ｄの形成位置にＸ線出射窓Ｗが設けられている。側壁部２９の他端側には、座ぐり穴２６ａと同様の座ぐり穴２９ａが形成されている。座ぐり穴２６ａと同様に、座ぐり穴２９ａには壁部２７が嵌め込まれ、結合されている。側壁部２９の一端側の外周には、継手部２８の側壁部２８ａを装着できるように細径化された細径部２９ｂが形成されている。側壁部２８ａの他端部は、細径部２９ｂに装着され、側壁部２８ａの外周は、細径部２９ｂを除く側壁部２９の外周と揃っている。側壁部２８ａの他端部と細径部２９ｂとはロウ付けや溶接等によって結合され、収容部９Ｃと収容部８Ｃとの境界部が封止されている。
【００７８】
このようにして、筐体４Ｃの外径は、側壁部２９から側壁部２８ａに亘って略均一となっており、側壁部２９及び側壁部２８ａが包囲部２３と嵌合している。すなわち、側壁部２９のみが包囲部２３と嵌合するのに比べ、筐体４Ｃと包囲部２３とが嵌合する長さが長くなっている。これにより、筐体４Ｃと包囲部２３とが更に広い範囲で接触することとなり、筐体４Ｃから包囲部２３に更に効率よく熱が伝わる。従って、陽極部材６を更に十分に冷却することができる。
【００７９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、熱吸収部材３の内部に流体の通路を形成し、通路に冷却用の流体を流すことで熱吸収部材３を冷却してもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…Ｘ線管、３…熱吸収部材、４…筐体、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…筐体、５…フィラメント、６，２５ｇ…陽極部材、７…ターゲット、１０ａ，１１ａ，１３，２５ｃ，２６，２８ａ，２９…側壁部、１３ｄ，２５ｄ，２６ｄ，２９ｄ…窪み部、１４，２７…壁部（保持壁部）、１４ａ，２７ａ…開口、１９…本体部、２０…包囲部、２１…ボルト（締結部材）、２２…包囲部（第１の部分）、２２ａ…開口、２３…包囲部（第２の部分）、３０…熱伝導部材、Ｅ１…円筒状部材、Ｅ２…円板状部材、Ｒ１…縁、Ｒ２…縁、Ｗ…Ｘ線出射窓。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0005801161.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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